质粒具有稳定可靠和操作简便的优点。如果要克隆较小的DNA片段(<10kb),质粒要比其他任何载体都好。在质粒载体上进行克隆,从原理上说是很简单的,先用限制性内切酶切割质粒DNA和目的DNA片段,然后体外使两者相连接,再用所得到的重组质粒转化细菌,即可完成。但在实际工作中,如何区分插入有外源DNA的重组质粒和无插入而自身环化的载体分子是较为困难的。通过调整连接反应中外源DNA片段和载体DNA的浓度比例,可以将载体的自身环化限制在一定程度之下,也可以进一步采取一些特殊的克隆策略,如载体去磷酸化等,来最大限度地降低载体的自身环化,还可以利用遗传学手段如α互补现象等来鉴别重组子和非重组子。
外源DNA片段和质粒载体的连接反应策略有以下几种。
1.带有非互补突出端的片段
用两种不同的限制性内切酶进行消化可以产生非互补的黏性末端,这也是最容易克隆的DNA片段。一般情况下,常用质粒载体均带有多个不同限制酶的识别序列组成的多克隆位点,因而几乎总能找到具有与外源DNA片段末端匹配的限制酶切位点的载体,从而将外源片段定向地克隆到载体上。也可在PCR扩增时,在DNA片段两端人为加上不同酶切位点以便与载体相连。
2.带有相同黏性末端的片段(www.xing528.com)
用相同的酶或同尾酶处理可得到这样的末端。由于质粒载体也必须用同一种酶消化,亦得到两个相同黏性末端,因此在连接反应中外源片段和质粒载体DNA均可能发生自身环化或几个分子串联形成寡聚物,而且正反两种连接方向都可能有。所以,必须仔细调整连接反应中两种DNA的浓度,以便使正确的连接产物的数量达到最高水平。还可将载体DNA的5′磷酸基团用碱性磷酸酯酶去掉,最大限度地抑制质粒DNA的自身环化。带5′端磷酸的外源DNA片段可以有效地与去磷酸化的载体相连,产生一个带有两个缺口的开环分子,在转入E.coli受体菌后的扩增过程中缺口可自动修复。
3.带有平末端的片段
由产生平末端的限制酶或核酸外切酶消化产生,或由DNA聚合酶补平所致。由于平端的连接效率比黏性末端要低得多,故在其连接反应中,T4DNA连接酶的浓度和外源DNA及载体DNA浓度均要高得多。通常还需加入低浓度的聚乙二醇(PEG8000)以促进DNA分子凝聚成聚集体类物质,从而提高转化效率。特殊情况下,外源DNA分子的末端与所用的载体末端无法相互匹配,则可以在线状质粒载体末端或外源DNA片段末端接上合适的接头(linker)或衔接头(adapter)使其匹配,也可以有控制地使用E.coliDNA聚合酶Ⅰ的Klenow大片段部分填平3′凹端,使不相匹配的末端转变为互补末端或转为平末端后再进行连接。
免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。